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(18分)如图所示,ABCD是边长为L的正方形,在其中的适当区域内有匀强磁场,磁...

(18分)如图所示,ABCD是边长为L的正方形,在其中的适当区域内有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。质量为m、电荷量为q的粒子以大小为v的速度垂直BC边从C点射入正方形区域,所经过的区域都有磁场,最后从A点射出磁场。不计粒子重力。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小?

(2)若完全相同的粒子以相同的速度从BC的中点O垂直BC边射入正方形区域,在到达P点前,所经过的区域没有磁场,从P点开始,所经过的区域都有磁场,最后从A点射出磁场。则P点到BC边的距离x=?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)B= (2)x= 【解析】(1)粒子垂直BC边从C点射入正方形区域,最后从A点射出磁场,圆弧CEA是运动轨迹,由于圆心一定在CB或CB的延长线上,也一定在A、C连线的中垂线上,所以B点是圆心,设圆弧的半径为r,粒子受到的洛伦兹力为 f,则 r=L                                    ………………(2分) f=qvB                                  ………………(2分) 根据牛顿第二定律f=                ………………(2分) 解得B=                            ………………(2分) (2)粒子从BC的中点O垂直BC边射入正方形区域,从P点开始,做匀速圆周运动,最后从A点射出磁场,圆弧PFA是运动轨迹,半径仍然为r,设圆心为O1,在△APO1中,有 PO1=r            ………………(1分) AO1=r            ………………(1分) 由于PP1=     ………………(1分) 所以P1O1=,即AP1是PO1的中垂线,所以 AP=AO1=L       ………………(2分) AP1=AB-P1B=L-x   …………(1分) 在△APP1中,有 (AP)2=(AP1)2+(PP1)2    …………(2分) 即 解得x=      …………(2分)
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考点分析:
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(16分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MNPQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端MP间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s2

时  间t/s

0

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

下滑距离h/m

0

0.18

0.60

1.20

1.95

2.80

3.80

4.80

5.80

6.80

求:(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab中的平均电动势;

(2)金属棒的质量m

(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(14分)用“插针法”测一块两面不平行的玻璃砖的折射率。

(1)下列操作应该在将玻璃砖放在白纸上之前完成的有_________。

A.在白纸上画一条直线代表空气与玻璃的一个界面

B.在白纸上画两条直线代表空气与玻璃的两个界面

C.画一条线段代表入射光线

D.画一条线段代表折射光线

E.画一条线段代表光线透过玻璃砖后的传播路径

(2)放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧的合适位置插上两枚大头针P1P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P2挡住P1的像;接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3P4,使_________挡住_________的像,_________挡住_________的像。P1P2 P3P4在纸上的位置如图所示,虚线代表玻璃砖的四个面。

①在图上将实验所需的图补充完整;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②测量工具是量角器,为了测出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量是___________               ,在图上标出它们;

③计算折射率的公式n               。(要求用②中测得的物理量表示)

 

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(4分)在用双缝干涉测光的波长的实验中,已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示。然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第6条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示。这两次示数依次为0.740mm和______mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_______nm。说明: logo1说明: logo1

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O1点射入磁场、电场区域,恰好沿直线运动到区域右边界的O2点(图中未标出)穿出。若保持磁场强弱、方向和电场方向不变,只增大电场强度大小,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O1点射入,仍然能够从区域右边界穿出,则粒子

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.穿出位置一定在O2点下方

B.在虚线区域内的运动轨迹是圆弧

C.在虚线区域内的运动轨迹是抛物线

D.在虚线区域内运动时,动能一定增大

 

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如图,两个通电圆形线圈,每个线圈中的电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小都是B,两个圆的圆心重合,一个圆的一条直径与另一个圆的一条直径重合,并可以绕共同的直径自由转动,当两线圈转动达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是(不考虑线圈的重力)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.0     B.B       C.6ec8aac122bd4f6eB        D.2B

 

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